JP7446166B2 - liquid fertilizer supply system - Google Patents
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Description
本発明は、水と液肥(液体肥料)とを混合して供給するシステムに関する。 The present invention relates to a system for mixing and supplying water and liquid fertilizer.
従来、複数の液肥を水に混合して、各々の液肥に含まれる肥料成分を所定の比率に調整して希釈液肥とし、この希釈液肥を植物に供給する装置がある(特許文献1参照)。特許文献1に記載の装置では、水が供給される排出ラインに、各液肥タンクから各液肥を供給し、肥料成分が調整された希釈液肥を排出ラインから植物に供給している。
Conventionally, there is an apparatus that mixes a plurality of liquid fertilizers with water, adjusts the fertilizer components contained in each liquid fertilizer to a predetermined ratio to form a diluted liquid fertilizer, and supplies this diluted liquid fertilizer to plants (see Patent Document 1). In the device described in
ところで、特許文献1に記載の装置では、各液肥タンクから供給された各液肥は、共通の排出ライン(流路)を通じて植物に供給される。このため、排出ラインにおいて複数種類の液肥が混ざることとなる。液肥には、有機質系の液肥と無機質系の液肥、酸性の液肥とアルカリ性の液肥等、様々な種類が存在し、それらには相性がある。このため、複数種類の液肥が混ざると、各液肥の成分が変化したり、固体状成分が析出したりするおそれがある。
By the way, in the device described in
なお、複数種類の液肥を順に供給する場合も、共通の流路を複数種類の液肥が流れる構成では、こうした実情は概ね共通したものとなる。 In addition, even when a plurality of types of liquid fertilizers are sequentially supplied, this situation is generally the same in a configuration in which the plurality of types of liquid fertilizers flow through a common flow path.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、複数種類の液肥を供給する液肥供給システムにおいて、共通の流路を複数種類の液肥が流れる場合であっても、各液肥の成分が変化したり、固体状成分が析出したりすることを抑制することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and its main purpose is to provide a liquid fertilizer supply system that supplies multiple types of liquid fertilizer even when multiple types of liquid fertilizer flow through a common flow path. The objective is to suppress changes in the components of each liquid fertilizer and precipitation of solid components.
上記課題を解決するための第1の手段は、液肥供給システムであって、
水及び液肥を圃場へ供給する供給ポートに接続された第1流路と、
前記第1流路を開閉する第1弁と、
複数のタンクからそれぞれ液肥を汲み上げて前記第1流路へ吐出するポンプと、
前記ポンプを制御する制御部と、
前記第1流路において前記ポンプにより吐出された前記液肥が流入する位置と前記第1弁との間から分岐し、前記水及び前記液肥を前記圃場以外へ排出する排出ポートに接続された第2流路と、
前記第2流路を開閉する第2弁と、
を備え、
前記制御部は、前記複数のタンクのうちの第1タンクから前記液肥のうちの第1液肥を汲み上げて前記第1流路へ吐出させてから、前記第1タンクと異なる第2タンクから前記液肥のうち前記第1液肥と異なる第2液肥を汲み上げて前記第1流路へ吐出させるまでの間に、前記第1流路及び前記第2流路へ前記水のみを流す洗浄動作を実行するように前記ポンプを制御する。
The first means for solving the above problem is a liquid fertilizer supply system, which
a first flow path connected to a supply port for supplying water and liquid fertilizer to the field;
a first valve that opens and closes the first flow path;
a pump that pumps up liquid fertilizer from each of the plurality of tanks and discharges it to the first flow path;
a control unit that controls the pump;
A second branch branching from between the first valve and a position where the liquid fertilizer discharged by the pump flows in the first flow path, and connected to a discharge port that discharges the water and the liquid fertilizer to a place other than the field. A flow path and
a second valve that opens and closes the second flow path;
Equipped with
The control unit pumps up a first liquid fertilizer of the liquid fertilizer from a first tank of the plurality of tanks and discharges it into the first flow path, and then pumps up the liquid fertilizer from a second tank different from the first tank. Among them, a cleaning operation is performed in which only the water is flowed into the first flow path and the second flow path between pumping up a second liquid fertilizer different from the first liquid fertilizer and discharging it into the first flow path. The pump is controlled to.
上記構成によれば、第1流路は、水及び液肥を圃場へ供給する供給ポートに接続されている。第1弁は、第1流路を開閉する。ポンプは、複数のタンクからそれぞれ液肥を汲み上げて第1流路へ吐出する。このため、第1弁により第1流路を開いた状態でポンプを駆動することにより、第1流路において水と液肥(液体肥料)とが混合されて混合液となり、混合液が供給ポートから圃場へ供給される。 According to the above configuration, the first flow path is connected to the supply port that supplies water and liquid fertilizer to the field. The first valve opens and closes the first flow path. The pump pumps up liquid fertilizer from each of the plurality of tanks and discharges it into the first channel. Therefore, by driving the pump with the first flow path open by the first valve, water and liquid fertilizer (liquid fertilizer) are mixed in the first flow path to form a mixed liquid, and the mixed liquid is passed from the supply port. Supplied to the field.
第2流路は、第1流路においてポンプにより吐出された液肥が流入する位置と第1弁との間から分岐し、水及び液肥を圃場以外へ排出する排出ポートに接続されている。第2弁は、第2流路を開閉する。このため、第1弁により第1流路を閉じ、且つ第2弁により第2流路を開いた状態にすることにより、水及び液肥を圃場へ供給せず排出ポートから圃場以外へ排出することができる。 The second flow path branches from between the first valve and a position where the liquid fertilizer discharged by the pump flows in the first flow path, and is connected to a discharge port that discharges water and liquid fertilizer outside the field. The second valve opens and closes the second flow path. Therefore, by closing the first flow path using the first valve and opening the second flow path using the second valve, water and liquid fertilizer can be discharged from the discharge port outside the field without being supplied to the field. Can be done.
ここで、制御部は、複数のタンクのうちの第1タンクから液肥のうちの第1液肥を汲み上げて第1流路へ吐出させてから、第1タンクと異なる第2タンクから液肥のうち第1液肥と異なる第2液肥を汲み上げて第1流路へ吐出させるまでの間に、第1流路及び第2流路へ水のみを流す洗浄動作を実行するようにポンプを制御する。このため、第1流路に第1液肥を流した場合は、第1流路に第1液肥と異なる第2液肥を流すまでの間に洗浄動作を実行して、第1流路内の第1液肥を水で洗い流すことができる。したがって、第1流路内で第1液肥と第2液肥とが混ざることを抑制することができ、第1液肥及び第2液肥の成分が変化したり、固体状成分が析出したりすることを抑制することができる。 Here, the control unit pumps up a first liquid fertilizer of the liquid fertilizer from a first tank of the plurality of tanks and discharges it into the first channel, and then pumps up a first liquid fertilizer of the liquid fertilizer from a second tank different from the first tank. The pump is controlled to perform a cleaning operation of flowing only water into the first flow path and the second flow path between pumping up the second liquid fertilizer different from the first liquid fertilizer and discharging it into the first flow path. Therefore, when the first liquid fertilizer is poured into the first channel, the cleaning operation is performed before the second liquid fertilizer, which is different from the first liquid fertilizer, is poured into the first channel. 1 Liquid fertilizer can be washed away with water. Therefore, it is possible to prevent the first liquid fertilizer and the second liquid fertilizer from mixing in the first flow path, and it is possible to prevent the components of the first liquid fertilizer and the second liquid fertilizer from changing and solid components from precipitating. Can be suppressed.
さらに、洗浄動作時に、第1弁により第1流路を閉じ、且つ第2弁により第2流路を開いた状態にすることにより、洗浄動作に使われた水を圃場へ供給せず排出ポートから圃場以外へ排出することができる。したがって、洗浄動作に使われた水が、意図せず圃場へ供給されることを抑制することができる。なお、第1弁及び第2弁は、作業者が手動操作で開閉する手動弁であってもよいし、制御部の制御により開閉する電磁弁であってもよい。 Furthermore, during the cleaning operation, by closing the first flow path with the first valve and opening the second flow path with the second valve, the water used in the cleaning operation is not supplied to the field and is removed from the discharge port. can be discharged outside the field. Therefore, it is possible to prevent the water used for the cleaning operation from being unintentionally supplied to the field. Note that the first valve and the second valve may be manual valves that are manually opened and closed by an operator, or may be electromagnetic valves that are opened and closed under control of a control unit.
第1タンクから第1液肥を汲み上げて第1流路へ吐出させた後、液肥供給システムを長期間使用しなかった場合、第1流路内の混合液の水分が蒸発して、第1液肥の成分が沈殿するおそれがある。この場合、第2タンクから第2液肥を汲み上げて第1流路へ吐出させる前に洗浄動作を実行したとしても、沈殿した第1液肥の成分を水で洗い流すことができないおそれがある。 If the liquid fertilizer supply system is not used for a long period of time after the first liquid fertilizer is pumped up from the first tank and discharged into the first flow path, the water in the mixed liquid in the first flow path may evaporate and the first liquid fertilizer Components may precipitate. In this case, even if a cleaning operation is performed before pumping up the second liquid fertilizer from the second tank and discharging it into the first channel, there is a possibility that the precipitated components of the first liquid fertilizer cannot be washed away with water.
この点、第2の手段では、前記制御部は、前記第1タンクから前記第1液肥を汲み上げて前記第1流路へ吐出させた直後に、前記洗浄動作を実行するように前記ポンプを制御する。こうした構成によれば、第1液肥の成分が沈殿する前に、第1流路内の第1液肥を速やかに水で洗い流すことができる。 In this regard, in the second means, the control unit controls the pump to perform the cleaning operation immediately after pumping up the first liquid fertilizer from the first tank and discharging it into the first flow path. do. According to such a configuration, the first liquid fertilizer in the first channel can be quickly washed away with water before the components of the first liquid fertilizer precipitate.
第3の手段では、前記第1弁及び前記第2弁は、前記制御部の制御により開閉される電磁弁であり、前記制御部は、前記第1弁により前記第1流路を開かせ且つ前記第2弁により前記第2流路を閉じさせた状態で、前記第1タンクから前記第1液肥を汲み上げて前記第1流路へ吐出させてから、前記第1弁により前記第1流路を開かせ且つ前記第2弁により前記第2流路を閉じさせた状態で、前記第2タンクから前記第2液肥を汲み上げて前記第1流路へ吐出させるまでの間に、前記第1弁により前記第1流路を閉じさせ且つ前記第2弁により前記第2流路を開かせた状態で、前記洗浄動作を実行するように前記ポンプを制御する。 In a third means, the first valve and the second valve are electromagnetic valves that are opened and closed under control of the control unit, and the control unit causes the first valve to open the first flow path and With the second flow path closed by the second valve, the first liquid fertilizer is pumped up from the first tank and discharged into the first flow path, and then the first liquid fertilizer is closed by the first valve. The first valve is opened and the second flow path is closed by the second valve, and the second liquid fertilizer is pumped up from the second tank and discharged into the first flow path. The pump is controlled to perform the cleaning operation while the first flow path is closed and the second flow path is opened by the second valve.
上記構成によれば、第1弁及び第2弁は、電磁弁であり、制御部の制御により開閉される。このため、作業者が手動操作で第1弁及び第2弁を開閉しなくても、制御部の制御により第1弁及び第2弁を開閉することができる。 According to the above configuration, the first valve and the second valve are electromagnetic valves, and are opened and closed under control of the control unit. Therefore, the first valve and the second valve can be opened and closed by the control of the control unit without the operator having to manually open and close the first valve and the second valve.
そして、制御部は、第1弁により第1流路を開かせ且つ第2弁により第2流路を閉じさせた状態で、第1タンクから第1液肥を汲み上げて第1流路へ吐出させてから、第1弁により第1流路を開かせ且つ第2弁により第2流路を閉じさせた状態で、第2タンクから第2液肥を汲み上げて第1流路へ吐出させるまでの間に、第1弁により第1流路を閉じさせ且つ第2弁により第2流路を開かせた状態で、洗浄動作を実行するようにポンプを制御する。このため、制御部は、圃場への第1液肥の供給、第1流路の洗浄動作、及び圃場への第2液肥の供給を、第1弁及び第2弁の制御を通じて一括して制御することができる。 Then, the control unit pumps up the first liquid fertilizer from the first tank and discharges it into the first flow path with the first valve opening the first flow path and the second valve closing the second flow path. After that, the first flow path is opened by the first valve and the second flow path is closed by the second valve, and the second liquid fertilizer is pumped up from the second tank and discharged into the first flow path. Then, the pump is controlled to perform the cleaning operation with the first valve closing the first flow path and the second valve opening the second flow path. Therefore, the control unit collectively controls the supply of the first liquid fertilizer to the field, the cleaning operation of the first channel, and the supply of the second liquid fertilizer to the field through control of the first valve and the second valve. be able to.
第4の手段では、前記第1流路を流通する前記水の流量を検出する流量センサと、サーバと無線接続された端末と、を備え、前記制御部は、前記サーバと無線接続されており、前記端末は、混合液における前記水の体積及び前記液肥の体積を作業者が設定可能に構成されており、設定された前記水の体積及び前記液肥の体積を前記サーバへ送信し、前記制御部は、前記水の体積及び前記液肥の体積を前記サーバから受信し、前記流量センサにより検出された前記水の流量と、受信した前記水の体積及び前記液肥の体積とに基づいて、受信した前記水の体積と前記液肥の体積との比で混合された混合液が前記供給ポートへ供給されるように前記ポンプを制御する。 The fourth means includes a flow rate sensor that detects the flow rate of the water flowing through the first flow path, and a terminal wirelessly connected to a server, and the control unit is wirelessly connected to the server. , the terminal is configured to allow an operator to set the volume of the water in the mixed liquid and the volume of the liquid fertilizer, transmits the set volume of the water and the volume of the liquid fertilizer to the server, and controls the control. The unit receives the volume of the water and the volume of the liquid fertilizer from the server, and the unit receives the volume of the water and the volume of the liquid fertilizer based on the flow rate of the water detected by the flow rate sensor and the received volume of the water and the volume of the liquid fertilizer. The pump is controlled so that a liquid mixture mixed in a ratio of the volume of the water to the volume of the liquid fertilizer is supplied to the supply port.
上記構成によれば、流量センサは、流路を流通する水の流量を検出する。制御部及び端末は、サーバと無線接続されている。なお、制御部とサーバとが無線接続されている構成は、制御部とサーバとがアクセスポイント(中継点)を介して無線接続されている構成を含む。端末とサーバとが無線接続されている構成は、端末とサーバとがアクセスポイントを介して無線接続されている構成を含む。 According to the above configuration, the flow rate sensor detects the flow rate of water flowing through the flow path. The control unit and the terminal are wirelessly connected to the server. Note that the configuration in which the control unit and the server are wirelessly connected includes a configuration in which the control unit and the server are wirelessly connected via an access point (relay point). The configuration in which the terminal and the server are wirelessly connected includes the configuration in which the terminal and the server are wirelessly connected via an access point.
ここで、端末は、混合液における水の体積及び液肥の体積を作業者が設定可能に構成されており、設定された水の体積及び液肥の体積をサーバへ送信する。そして、制御部は、水の体積及び液肥の体積をサーバから受信する。このため、作業者は、流路及びポンプが設置された圃場へ行かなくても、手元の端末で混合液における水の体積及び液肥の体積を設定可能である。したがって、水と液肥との混合比を設定(変更)する際に、作業者が圃場へ行く手間を省くことができる。 Here, the terminal is configured to allow the operator to set the volume of water and liquid fertilizer in the liquid mixture, and transmits the set volume of water and volume of liquid fertilizer to the server. Then, the control unit receives the volume of water and the volume of liquid fertilizer from the server. Therefore, the operator can set the volume of water in the liquid mixture and the volume of liquid fertilizer using the terminal at hand without having to go to the field where the flow path and pump are installed. Therefore, when setting (changing) the mixing ratio of water and liquid fertilizer, it is possible to save the worker the trouble of going to the field.
さらに、制御部は、流量センサにより検出された水の流量と、受信した水の体積及び液肥の体積とに基づいて、受信した水の体積と液肥の体積との比で混合された混合液が供給ポートから供給されるようにポンプを制御する。このため、農業指導員毎あるいは液肥メーカ毎に混合比の考え方が異なっていたとしても、所望の混合液における水の体積及び液肥の体積を作業者が設定するだけで、水と液肥とが所望の混合比で混合された混合液を供給ポートから供給することができる。したがって、作業者は、混合比の考え方の差異に応じて混合比を修正して設定する必要がなく、圃場へ供給される混合液の水と液肥との混合比を、所望の混合比に簡単に設定することができる。 Further, the control unit is configured to control the control unit to generate a liquid mixture mixed at a ratio of the volume of the received water and the volume of the liquid fertilizer based on the flow rate of water detected by the flow rate sensor, the volume of the received water, and the volume of the liquid fertilizer. Control the pump to supply from the supply port. Therefore, even if each agricultural instructor or liquid fertilizer manufacturer has a different idea of the mixing ratio, the operator can simply set the volume of water and liquid fertilizer in the desired mixture, and the water and liquid fertilizer can be adjusted to the desired level. The mixed liquid mixed at the mixing ratio can be supplied from the supply port. Therefore, the operator does not need to modify and set the mixing ratio according to differences in the concept of mixing ratio, and can easily adjust the mixing ratio of water and liquid fertilizer in the mixed solution supplied to the field to the desired mixing ratio. Can be set to .
第5の手段では、前記制御部は、受信した前記水の体積と前記液肥の体積との比で混合された混合液が前記供給ポートから供給されるように前記ポンプを制御する際に、前記流量センサにより検出された前記水の流量に前記液肥の流量が比例するように前記ポンプを制御する。 In the fifth means, when controlling the pump so that a mixed liquid mixed at a ratio of the volume of the received water to the volume of the liquid fertilizer is supplied from the supply port, The pump is controlled so that the flow rate of the liquid fertilizer is proportional to the flow rate of the water detected by the flow rate sensor.
上記構成によれば、混合液の供給中に水の流量が変化したとしても、流量センサにより検出された水の流量に液肥の流量を比例させることで、受信した水の体積と液肥の体積との比で混合された混合液を供給ポートから供給することができる。 According to the above configuration, even if the water flow rate changes during the supply of the mixed liquid, by making the liquid fertilizer flow rate proportional to the water flow rate detected by the flow rate sensor, the volume of the received water and the volume of the liquid fertilizer can be adjusted. A mixed liquid mixed at a ratio of 1 to 1 can be supplied from the supply port.
第6の手段では、前記端末は、前記混合液を前記供給ポートから供給する際に前記第1流路に前記水を流通させる通水期間、及び前記水を流通させる通水量を作業者が設定可能に構成されており、設定された前記通水期間及び前記通水量を前記サーバへ送信し、前記制御部は、前記通水期間及び前記通水量を前記サーバから受信し、前記混合液を前記供給ポートから供給する際に前記第1流路に前記水を流通させた期間が前記通水期間になった時点、及び前記混合液を前記供給ポートから供給する際に流通した前記水の体積の合計が、受信した前記通水量になった時点のうち、早い方の時点で前記第1流路における水の流通を停止させ且つ前記ポンプを停止する。 In the sixth means, the terminal allows an operator to set a water flow period for flowing the water through the first channel and a water flow amount for flowing the water when supplying the mixed liquid from the supply port. The controller is configured to transmit the set water flow period and the water flow rate to the server, receive the water flow period and the water flow rate from the server, and send the mixed liquid to the water flow rate. The time when the period during which the water was passed through the first flow path when supplying from the supply port becomes the water passage period, and the volume of the water that passed when supplying the mixed liquid from the supply port. The flow of water in the first channel is stopped and the pump is stopped at the earlier time point when the total reaches the received water flow amount.
上記構成によれば、端末は、混合液を供給ポートから供給する際に第1流路に水を流通させる通水期間、及び水を流通させる通水量を作業者が設定可能に構成されており、設定された通水期間及び通水量をサーバへ送信する。そして、制御部は、通水期間及び通水量をサーバから受信する。このため、作業者は、第1流路及びポンプが設置された圃場へ行かなくても、手元の端末で、混合液を供給ポートから供給する際に第1流路に水を流通させる通水期間及び通水量を設定可能である。したがって、混合液を供給ポートから供給する期間及び量を設定(変更)する際に、作業者が圃場へ行く手間を省くことができる。 According to the above configuration, the terminal is configured such that the operator can set the water flow period during which water is passed through the first channel and the water flow rate during which water is passed through the first channel when the mixed liquid is supplied from the supply port. , sends the set water flow period and water flow amount to the server. Then, the control unit receives the water flow period and water flow amount from the server. Therefore, without having to go to the field where the first flow path and pump are installed, the operator can use a terminal at hand to pass water through the first flow path when supplying the mixed liquid from the supply port. The period and water flow rate can be set. Therefore, when setting (changing) the period and amount of supply of the mixed liquid from the supply port, it is possible to save the operator the trouble of going to the field.
さらに、制御部は、混合液を供給ポートから供給する際に第1流路に水を流通させた期間が通水期間になった時点、及び混合液を供給ポートから供給する際に流通した水の体積の合計が、受信した通水量になった時点のうち、早い方の時点で第1流路における水の流通を停止させ且つポンプを停止する。このため、流量センサによる水の流量の検出、及び通水期間の設定の一方が不適切であったとしても、適切な他方に基づいて優先的に第1流路における水の流通を停止させ且つポンプを停止することができる。 Furthermore, the control unit controls when the period during which water is passed through the first channel when supplying the mixed liquid from the supply port becomes a water passage period, and when the water passed when supplying the mixed liquid from the supply port. The flow of water in the first channel is stopped and the pump is stopped at the earlier point in time when the total volume of the amount of water reaches the received amount of water flow. Therefore, even if one of the detection of the water flow rate by the flow rate sensor and the setting of the water flow period is inappropriate, the flow of water in the first flow path is stopped preferentially based on the other appropriate one. The pump can be stopped.
タンクの液肥がなくなった場合や、ポンプを長期間停止していた場合に、タンクから第1流路までの配管に空気が混入することがある。この場合、水と液肥との混合比を所望の混合比に正確に調節するためには、配管から空気を除去する必要がある。 When the liquid fertilizer in the tank runs out or when the pump is stopped for a long period of time, air may get mixed into the piping from the tank to the first flow path. In this case, in order to accurately adjust the mixing ratio of water and liquid fertilizer to a desired mixing ratio, it is necessary to remove air from the piping.
この点、第7の手段では、前記端末は、前記タンクから前記第1流路までの配管に前記液肥を充填して空気を除去する充填動作の実行又は非実行を作業者が設定可能に構成されており、設定された前記充填動作の実行又は非実行を前記サーバへ送信し、前記制御部は、前記充填動作の実行又は非実行を前記サーバから受信し、前記充填動作の実行を受信した場合に、前記充填動作を実行するように前記ポンプを制御する。 In this regard, in the seventh means, the terminal is configured such that the operator can set execution or non-execution of a filling operation of filling the pipe from the tank to the first flow path with the liquid fertilizer and removing air. and transmits the set execution or non-execution of the filling operation to the server, and the control unit receives the execution or non-execution of the filling operation from the server, and receives the execution of the filling operation. controlling the pump to perform the filling operation.
このため、作業者が充填動作の実行を設定することにより、タンクから第1流路までの配管に液肥を充填して空気を除去することができる。したがって、水と液肥との混合比を所望の混合比に正確に調節することができる。 Therefore, by setting execution of the filling operation by the operator, the piping from the tank to the first channel can be filled with liquid fertilizer and air can be removed. Therefore, the mixing ratio of water and liquid fertilizer can be accurately adjusted to a desired mixing ratio.
第8の手段では、サーバと無線接続された端末を備え、前記制御部は、前記サーバと無線接続されており、前記端末は、前記タンクから前記第1流路までの配管に前記液肥を充填して空気を除去する充填動作の実行又は非実行を作業者が設定可能に構成されており、設定された前記充填動作の実行又は非実行を前記サーバへ送信し、前記制御部は、前記充填動作の実行又は非実行を前記サーバから受信し、前記充填動作の実行を受信した場合に、前記第1弁により前記第1流路を閉じさせ且つ前記第2弁により前記第2流路を開かせた状態で、前記充填動作を実行するように前記ポンプを制御する。 The eighth means includes a terminal wirelessly connected to a server, wherein the control unit is wirelessly connected to the server, and the terminal fills a pipe from the tank to the first flow path with the liquid fertilizer. The operator is configured to be able to set execution or non-execution of a filling operation that removes air, and transmits the set execution or non-execution of the filling operation to the server, and the control unit When execution or non-execution of an operation is received from the server, and execution of the filling operation is received, the first valve closes the first flow path and the second valve opens the second flow path. The pump is controlled to perform the filling operation while the pump is in a closed state.
上記構成によれば、第1弁により第1流路を閉じさせ且つ第2弁により第2流路を開かせた状態で、充填動作を実行することができる。したがって、混合比が調節されていない液肥が圃場へ供給されることを避けることができる。 According to the above configuration, the filling operation can be performed with the first valve closing the first flow path and the second valve opening the second flow path. Therefore, it is possible to avoid supplying liquid fertilizer whose mixing ratio is not adjusted to the field.
以下、圃場に水と液肥との混合液を供給する液肥供給システムに具現化した一実施形態について、図面を参照して説明する。図1に示すように、液肥供給システム10は、主流路11、液肥ポンプ13,14、手動弁15,17A~17C,18、制御ユニット30、流量センサ51、モバイル端末60等を備えている。
Hereinafter, one embodiment of a liquid fertilizer supply system that supplies a mixture of water and liquid fertilizer to a field will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the liquid
主流路11(第1流路)の上流側の端部は、水源20に接続されている。水源20は、水道や、ポンプにより加圧された井戸水の供給路であり、所定圧力の水を供給する。主流路11には、上流側から順に、手動弁15、フィルタ16、流量センサ51、逆止弁19、圧力センサ33、電磁弁34、手動弁17A~17Cが設けられている。
The upstream end of the main flow path 11 (first flow path) is connected to a
手動弁15は、主流路11を開閉する手動式の弁である。フィルタ16は、主流路11を流れる水に含まれる異物等を除去するフィルタである。流量センサ51は、主流路11を流れる水の流量を検出し、検出結果を制御基板31へ出力する。逆止弁19は、流量センサ51から電磁弁34の方向への水の流通を許容し、電磁弁34から流量センサ51の方向への水の流通を禁止する。
The
圧力センサ33及び電磁弁34は、制御ユニット30に含まれている。圧力センサ33は、主流路11を流れる水の圧力を検出し、検出結果を制御基板31へ出力する。電磁弁34は、主流路11を開閉する電磁式の弁である。電磁弁34は、常閉式の電磁弁であり、制御基板31により制御される。主流路11の下流部は、主流路11A~11Cに分岐している。手動弁17A~17C(第1弁)は、主流路11A~11Cをそれぞれ開閉する手動式の弁である。主流路11A~11C(第1流路)は、それぞれ供給ポート29A~29Cに接続されている。供給ポート29A~29Cには、供給配管が接続される。そして、供給配管により、水と液肥との混合液(以下、単に「混合液」ということもある)が圃場へ供給される。各供給配管は、同一の圃場の異なる場所へ延びていてもよいし、互いに異なる圃場へ延びていてもよい。
A pressure sensor 33 and a
主流路11において逆止弁19と圧力センサ33との間部分(以下、「混合部11a」という)には、配管21,22(チューブ)が接続されている。配管21,22における主流路11と反対側の端部は、それぞれ液肥ポンプ13,14の吐出口に接続されている。液肥ポンプ13,14の吸入口には、それぞれ配管23,24(チューブ)が接続されている。配管23,24における液肥ポンプ13,14と反対側の端部は、それぞれタンク25,26に挿入されている。タンク25,26には、それぞれ液肥A,液肥B(液体肥料)が貯留されている。液肥ポンプ13,14は、モータにより駆動される電動式のポンプであり、それぞれタンク25,26から液肥A,液肥Bを汲み上げて主流路11へ吐出する。液肥ポンプ13,14は、制御基板31により制御される。また、液肥ポンプ13,14は、モータの回転速度や、異常の有無を制御基板31へ出力する。
液肥A(第1液肥)と液肥B(第2液肥)とは、異なる種類の液肥であり、水と所定の比で混合されて圃場に散布される。水と液肥Aとの比、水と液肥Bとの比、水と液肥Aと液肥Bとの比は、農業指導員毎あるいは液肥メーカ毎に指定される。なお、混合部11aは、水と液肥とを混合する混合器として機能する。 Liquid fertilizer A (first liquid fertilizer) and liquid fertilizer B (second liquid fertilizer) are different types of liquid fertilizers, and are mixed with water at a predetermined ratio and sprayed on a field. The ratio between water and liquid fertilizer A, the ratio between water and liquid fertilizer B, and the ratio between water and liquid fertilizer A and liquid fertilizer B are specified for each agricultural instructor or for each liquid fertilizer manufacturer. In addition, the mixing part 11a functions as a mixer that mixes water and liquid fertilizer.
主流路11において電磁弁34と手動弁17A~17Cとの間部分には、配管27が接続されている。配管27(第2流路)には、配管27を開閉する手動式の手動弁18(第2弁)が設けられている。配管27における主流路11と反対側の端部は、サンプリングポート28に接続されている。サンプリングポート28(排出ポート)には、配管が接続される。そして、配管から、水と液肥との混合液のサンプルを採取したり、後述する液肥充填動作及び洗浄動作において未調節の混合液を、圃場以外へ排出したりする。
A
制御ユニット30は、制御基板31、通信機32、上記圧力センサ33、上記電磁弁34を備えている。制御基板31(制御部)は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を備えている。制御基板31には、通信機32が搭載されている。通信機32は、受信アンテナ、送信アンテナ、入力回路、出力回路等を備えている。制御基板31は、通信機32を介してクラウド90と無線通信を行う。すなわち、制御基板31(制御ユニット30)は、クラウド90と無線接続されている。
The
クラウド90(サーバ)は、サーバ等により構成され、各液肥供給システム10(各作業者)に応じた所定のサービスを提供する。クラウド90は、モバイル端末60と無線通信を行う。すなわち、クラウド90は、モバイル端末60と無線接続されている。クラウド90は、モバイル端末60から情報を受信し、受信した情報を制御ユニット30へ送信する。また、クラウド90は、制御ユニット30から情報を受信し、受信した情報をモバイル端末60へ送信する。
The cloud 90 (server) is composed of servers and the like, and provides predetermined services according to each liquid fertilizer supply system 10 (each worker).
モバイル端末60(端末)は、スマートフォンや、タブレット端末、ノートパソコン、専用無線端末等である。モバイル端末60は、所定のアプリケーション(ソフトウェア)がインストールされることで、制御ユニット30を遠隔操作する操作機として機能する。本実施形態では、モバイル端末60に液肥混合アプリケーション(以下、「液肥アプリ」という)がインストールされており、作業者は液肥アプリを動作させることで制御ユニット30、ひいては液肥ポンプ13,14を遠隔操作する。
The mobile terminal 60 (terminal) is a smartphone, a tablet terminal, a notebook computer, a dedicated wireless terminal, or the like. The mobile terminal 60 functions as an operating device that remotely controls the
圃場への混合液の供給を行う際に、作業者は、手動弁15と、手動弁17A~17Cの少なくとも1つとを予め開いておき、手動弁18を予め閉じておく。そして、制御基板31によって、電磁弁34が開かれ、液肥ポンプ13,14が駆動されることにより、供給ポート29A~29Cの少なくとも1つへの混合液の供給が開始される。その後、制御基板31によって、電磁弁34が閉じられ、液肥ポンプ13,14が停止されることにより、混合液の供給が終了する。
When supplying the mixed liquid to the field, the operator opens the
図2は、液肥アプリのメイン画面を示す図である。液肥アプリのメイン画面には、以下の各項目が含まれている。作業者は、各項目の表示内容を確認したり、各項目のアイコンやスライドスイッチを操作したりする。 FIG. 2 is a diagram showing the main screen of the liquid fertilizer application. The main screen of the liquid fertilizer app includes the following items. The worker checks the displayed content of each item and operates the icon and slide switch of each item.
「ステータス」は、液肥供給システム10の状態を示している。「経過時間」は、水と液肥との混合液を供給し始めてからの経過時間を示す。「積算流量」は、混合液を供給し始めてからの水の流量の積算値(流した水の合計量)を示す。
“Status” indicates the state of the liquid
「運転設定」のアイコンは、後述する運転設定画面に移行するためのアイコンである。「液肥充填」のアイコンは、後述する液肥充填画面に移行するためのアイコンである。「アラートリセット」のアイコンは、アラート(警告文)をリセットするためのアイコンである。 The "driving settings" icon is an icon for transitioning to a driving setting screen, which will be described later. The "liquid fertilizer filling" icon is an icon for transitioning to a liquid fertilizer filling screen, which will be described later. The "alert reset" icon is an icon for resetting an alert (warning text).
「アラート」は、現在発生しているアラート、又はアラートが発生していないことを示している。「液肥残量少通知」は、タンク25,26内の液肥A,液肥Bの残量が少ないか否かを示している。「設定した内容で運転開始」は、後述する運転設定画面で設定した内容で運転を開始するか強制停止をするかを、スライドスイッチで切り替える。「一時停止」は、運転を一時停止するか再開するかを、スライドスイッチで切り替える。
"Alert" indicates that an alert is currently occurring or that no alert is occurring. The "liquid fertilizer remaining amount notification" indicates whether the remaining amounts of liquid fertilizer A and liquid fertilizer B in the
図3は、液肥アプリの運転設定画面を示す図である。図2の「運転設定」のアイコンを作業者が操作した場合に、運転設定画面に移行する。液肥アプリの運転設定画面には、以下の各項目が含まれている。作業者は、各項目の内容を設定したり、各項目のスライドスイッチを操作したりする。 FIG. 3 is a diagram showing the operation setting screen of the liquid fertilizer application. When the operator operates the "operation settings" icon in FIG. 2, the screen shifts to the operation settings screen. The operation setting screen of the liquid fertilizer app includes the following items. The worker sets the contents of each item and operates the slide switch of each item.
「運転設定」の領域において、「通水時間」(通水期間)は、混合液の1回の供給動作において、図1の電磁弁34を開いている時間(期間)、すなわち水を流す時間であり、混合液の供給開始から供給終了までの時間である。「通水量」は、混合液の1回の供給動作において、流す水の合計量であり、混合液の供給開始から供給終了までに使用する水の量である。
In the "operation settings" area, "water flow time" (water flow period) is the time (period) during which the
「洗浄運転」は、液肥A又は液肥Bと、水との混合液の供給直後(供給後)に、主流路11への通水、すなわち主流路11の洗浄動作を行うか否かを、スライドスイッチで切り替える。「洗浄時の通水量」は、洗浄運転において、流す水の合計量であり、洗浄の開始から終了までに使用する水の量を設定する。「洗浄運転」のスライドスイッチが、「必要」に切り替えられている場合、液肥供給システム10は、混合液の供給直後に、液肥A及び液肥Bを主流路11へ吐出しない状態で、「洗浄時の通水量」で設定された通水量の水を主流路11及び配管27へ流す。このとき、作業者は、手動弁17A~17Cを閉じ、手動弁18を開き、制御基板31は、液肥ポンプ13,14を停止させ、電磁弁34を開く。
"Cleaning operation" is a slider that selects whether or not to conduct water flow to the
すなわち、制御基板31は、タンク25,26(複数のタンク)のうちのタンク25(第1タンク)から液肥A(第1液肥)を汲み上げて混合部11a(第1流路)へ吐出させてから、タンク25と異なるタンク26(第2タンク)から液肥B(第1液肥と異なる第2液肥)を汲み上げて混合部11aへ吐出させるまでの間に、主流路11(第1流路)及び配管27(第2流路)へ水のみを流す洗浄動作を実行するように液肥ポンプ13,14を制御する。なお、タンク26を第1タンク、液肥Bを第1液肥とし、タンク25を第2タンク、液肥Aを第2液肥とすることもできる。
That is, the
「混合比設定」の領域において、「水 [ ]Lに対して」は、水と、液肥A又は液肥Bとを混合する際の水の体積を設定する。ここでは、水の体積が100Lに設定されている。「液肥1~6」は、液肥A~F(液肥1~6)を使用するか否かをスライドスイッチで切り替え、且つ水と液肥A~Fとを混合する際の液肥A~Fの体積を設定する。図1に示すように、液肥1,2(液肥A,B)を汲み上げる液肥ポンプ13,14が制御基板31に接続されており、液肥3~6(液肥C~F)を汲み上げる液肥ポンプは制御基板31に接続されていない。このため、液肥1,2のみ使用か未使用かを切り替え可能となっており、液肥3~6は使用か未使用かを切り替え可能となっていない(破線あるいは薄い状態でスライドスイッチを表示)。ここでは、液肥1,2の体積がそれぞれ1Lに設定されている。また、液肥3~6の体積はそれぞれ0Lに設定されている。
In the area of "Mixing ratio setting", "Water [for L]" sets the volume of water when mixing water and liquid fertilizer A or liquid fertilizer B. Here, the volume of water is set to 100L. "
ところで、水と液肥とを混合する際に、農業指導員毎あるいは薬液メーカ毎に混合比の考え方が異なる場合がある。例えば、「混合比を1/100とする」場合に、水:液肥A=100:1とする考え方と、水:液肥A=99:1とする考え方とがある。 By the way, when mixing water and liquid fertilizer, the concept of the mixing ratio may differ depending on each agricultural instructor or each chemical manufacturer. For example, in the case of "setting the mixing ratio to 1/100", there are two ways of thinking: water:liquid fertilizer A=100:1, and water:liquid fertilizer A=99:1.
この点、水:液肥A=100:1とする考え方を採用するのであれば、作業者は、「水 [ ]Lに対して」に100を入力し、「液肥1」に1を入力すればよい。また、水:液肥A=99:1とする考え方を採用するのであれば、作業者は、「水 [ ]Lに対して」に99を入力し、「液肥1」に1を入力すればよい。すなわち、作業者は、混合比の定義を考慮する必要はなく、水の体積と液肥の体積との比をそのまま入力すればよい。
In this regard, if the concept of water:liquid fertilizer A=100:1 is adopted, the operator should enter 100 in "water [ ] for L" and 1 in "
そして、モバイル端末60は、上記「通水時間」、上記「通水量」、上記「洗浄運転」、上記「洗浄時の通水量」、「水 [ ]Lに対して」、「液肥1」、及び「液肥2」に設定された内容(以下、「設定内容」という)を、クラウド90へ送信する。すなわち、モバイル端末60は、水と液肥A,Bとの混合液における水の体積及び液肥A,Bの体積を作業者が設定可能に構成されており、設定された水の体積及び液肥A,Bの体積をクラウド90へ送信する。また、モバイル端末60は、混合液を供給ポート29A~29Cから供給する際に主流路11に水を流通させる通水時間(通水期間)を作業者が設定可能に構成されており、設定された通水期間をクラウド90へ送信する。
The
制御基板31は、上記設定内容を、クラウド90から通信機32を介して受信する。すなわち、制御基板31は、クラウド90及び通信機32を介して、設定内容をモバイル端末60から受信する。
The
制御基板31は、以下の手順により、液肥1(液肥A)の吐出量S1[L/min]を算出し、液肥ポンプ13を制御する。なお、手動弁15,17Aは予め開かれており、手動弁17B,17C,18は予め閉じられている。そして、制御基板31は、電磁弁34を開く。
The
まず、流量センサ51により検出された水の流量Fw[L/min]を取得する。受信した水の体積Vw[L]を、水の流量Fw[L/min]で割って、供給時間t[min]を算出する(t=Vw/Fw)。
First, the flow rate Fw [L/min] of water detected by the
続いて、受信した液肥1(液肥A)の体積V1[L]を、供給時間t[min]で割って、液肥1の吐出量S1[L/min]を算出する(S1=V1/t)。 Next, the volume V1 [L] of the received liquid fertilizer 1 (liquid fertilizer A) is divided by the supply time t [min] to calculate the discharge amount S1 [L/min] of the liquid fertilizer 1 (S1=V1/t). .
続いて、圧力センサ33により検出された水の圧力Pw[Pa]を取得する。水の圧力Pw[Pa]に基づいて、液肥1の吐出量が吐出量S1[L/min]になるように、液肥ポンプ13のモータの回転速度を制御する。なお、水の圧力Pw[Pa]と液肥1の吐出量S1[L/min]と液肥ポンプ13のモータの回転速度との関係は、予め実験等に基づいて取得されている。それらの関係は、マップや計算式として規定されている。
Subsequently, the water pressure Pw [Pa] detected by the pressure sensor 33 is acquired. Based on the water pressure Pw [Pa], the rotational speed of the motor of the
すなわち、流量センサ51により検出された水の流量と、受信した水の体積及び液肥の体積とに基づいて、受信した水の体積と液肥の体積との比で混合された混合液が供給ポート29Aから供給されるように液肥ポンプ13を制御する。また、その際に、流量センサ51により検出された水の流量に液肥1の流量が比例するように液肥ポンプ13を制御する。
That is, based on the flow rate of water detected by the
以上を所定周期(例えば1[sec])で繰り返し、所定周期毎に水の流量Fw[L/min]を積算した積算流量Tw[L]を算出する。そして、積算流量Twが、受信した通水量になった時点で、電磁弁34を閉じ、液肥ポンプ13を停止させる。
The above steps are repeated at a predetermined period (for example, 1 [sec]), and the cumulative flow rate Tw [L] is calculated by integrating the water flow rate Fw [L/min] at each predetermined period. Then, when the cumulative flow rate Tw reaches the received water flow rate, the
また、電磁弁34を開いてからの経過時間が、受信した通水時間になった場合も、電磁弁34を閉じ、液肥ポンプ13を停止させる。
Also, when the elapsed time after opening the
すなわち、制御基板31は、通水時間をクラウド90から受信し、混合液を供給ポート29A~29Cから供給する際に主流路11に水を流通させた時間(期間)が通水時間(通水期間)になった時点、及び混合液を供給ポート29Aから供給する際に流通した水の体積の合計が、受信した通水量になった時点のうち、早い方の時点で主流路11における水の流通を停止させ且つ液肥ポンプ13を停止する。なお、供給ポート29Bから液肥2(液肥B)を供給する場合、手動弁15,17Bを予め開き、手動弁17A,17C,18を予め閉じた状態で、制御基板31は液肥ポンプ14に対して上記と同様の制御を実行する。
That is, the
図4は、液肥A,Bの残量が少なくなった時における液肥アプリのメイン画面を示す図である。ここでは、「液肥残量少通知」において、タンク25内の液肥A(液肥1)の残量が少ないことを示しており、液肥Aを補充することを促している。
FIG. 4 is a diagram showing the main screen of the liquid fertilizer application when the remaining amounts of liquid fertilizers A and B become low. Here, the "notification of low remaining amount of liquid fertilizer" indicates that the remaining amount of liquid fertilizer A (liquid fertilizer 1) in the
作業者は、モバイル端末60において「液肥残量少通知」の上記内容を確認すると、圃場においてタンク25に液肥Aを補充する。このときに、タンク25から主流路11までの配管21,23に空気が混入することがある。この場合、水と液肥Aとの混合比を所望の混合比に正確に調節するためには、配管21,23から空気を除去する必要がある。
When the operator confirms the above-mentioned contents of the "notification of low liquid fertilizer remaining amount" on the
そこで、液肥アプリのメイン画面には、「液肥充填」のアイコンが含まれている。作業者が「液肥充填」のアイコンを操作すると、図5に示す液肥充填画面に移行する。液肥アプリの液肥充填画面には、以下の各項目が含まれている。作業者は、手動弁17A~17Cを閉じ、手動弁18を開いた後、各項目のスライドスイッチを操作する。
Therefore, the main screen of the liquid fertilizer app includes an icon for "liquid fertilizer filling." When the operator operates the "liquid fertilizer filling" icon, the screen shifts to the liquid fertilizer filling screen shown in FIG. 5. The liquid fertilizer filling screen of the liquid fertilizer app includes the following items. After closing the manual valves 17A to 17C and opening the
「液肥1~6」は、液肥1~6に対してそれぞれ液肥の充填動作を実行するか否かを、それぞれのスライドスイッチで切り替える。上述したように、液肥1,2(液肥A,B)を汲み上げる液肥ポンプ13,14が制御基板31に接続されており、液肥3~6(液肥C~F)を汲み上げる液肥ポンプは制御基板31に接続されていない。このため、液肥1,2のみ、液肥の充填動作を実行するか否かを切り替え可能となっており、液肥3~6は充填動作を実行するか否かを切り替え可能となっていない。また、1つの液肥の充填動作を実行している間は、他の液肥の充填動作を実行不可能となっている。このため、図5に示すように、液肥1の充填動作の実行中は、液肥2は充填動作を実行するか否かを切り替え可能となっていない(破線あるいは薄い状態でスライドスイッチを表示)。
For "
そして、モバイル端末60は、上記「液肥1~6」に設定された各スライドスイッチの状態を、クラウド90へ送信する。すなわち、モバイル端末60は、タンク25,26から主流路11までの配管21,23、及び配管22,24に、それぞれ液肥1,2を充填して空気を除去する充填動作の実行又は非実行を作業者が設定可能に構成されている。モバイル端末60は、設定された充填動作の実行又は非実行をクラウド90へ送信する。
Then, the
制御基板31は、「液肥1~6」に設定された各スライドスイッチの状態を、クラウド90から通信機32を介して受信する。すなわち、制御基板31は、クラウド90及び通信機32を介して、「液肥1~6」に設定された各スライドスイッチの状態をモバイル端末60から受信する。
The
制御基板31は、液肥の充填動作の実行を受信した場合に、電磁弁34を開き、充填動作を実行する液肥に対応する液肥ポンプのモータを、所定の回転速度で駆動する。すなわち、制御基板31は、充填動作の実行又は非実行をクラウド90から受信し、充填動作の実行を受信した場合に、充填動作を実行するようにポンプ13,14を制御する。所定の回転速度は、例えば配管21,23から空気を除去することが可能な最低の回転速度である。これにより、液肥Aの充填動作において液肥Aが無駄に消費されることを抑制することができる。また、液肥Aの充填動作において、主流路11を流れる水及び液肥Aは、供給ポート29A~29Cへ供給されず、サンプリングポート28から排出される。
When the
図6は、異常発生時における液肥アプリのメイン画面を示す図である。ここでは、「アラート」は、電磁弁34(バルブ)の状態が異常であることを示している。作業者は、モバイル端末60において「アラート」の上記内容を確認すると、圃場において電磁弁34(液肥供給システム10)の状態を検査する。
FIG. 6 is a diagram showing the main screen of the liquid fertilizer application when an abnormality occurs. Here, "alert" indicates that the state of the electromagnetic valve 34 (valve) is abnormal. When the operator confirms the above contents of the "alert" on the
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。 The present embodiment described in detail above has the following advantages.
・制御基板31は、複数のタンクのうちのタンク25から液肥のうちの液肥Aを汲み上げて主流路11へ吐出させてから、タンク25と異なるタンク26から液肥のうち液肥Aと異なる液肥Bを汲み上げて主流路11へ吐出させるまでの間に、主流路11及び配管27へ水のみを流す洗浄運転を実行するように液肥ポンプ13,14を制御する。このため、主流路11に液肥Aを流した場合は、主流路11に液肥Aと異なる液肥Bを流すまでの間に洗浄運転を実行して、主流路11内の液肥Aを水で洗い流すことができる。したがって、主流路11内で液肥Aと液肥Bとが混ざることを抑制することができ、液肥A及び液肥Bの成分が変化したり、固体状成分が析出したりすることを抑制することができる。
- The
・洗浄運転時に、手動弁17A~17Cにより主流路11を閉じ、且つ手動弁18により配管27を開いた状態にすることにより、洗浄運転に使われた水を圃場へ供給せずサンプリングポート28から圃場以外へ排出することができる。したがって、洗浄運転に使われた水が、意図せず圃場へ供給されることを抑制することができる。
・During the cleaning operation, by closing the
・タンク25から液肥Aを汲み上げて主流路11へ吐出させた後、液肥供給システム10を長期間使用しなかった場合、主流路11内の混合液の水分が蒸発して、液肥Aの成分が沈殿するおそれがある。この場合、タンク26から液肥Bを汲み上げて主流路11へ吐出させる直前(前)に洗浄運転を実行したとしても、沈殿した液肥Aの成分を水で洗い流すことができないおそれがある。この点、制御基板31は、タンク25から液肥Aを汲み上げて主流路11へ吐出させた直後に、洗浄運転を実行するように液肥ポンプ13,14を制御する。こうした構成によれば、液肥Aの成分が沈殿する前に、主流路11内の液肥Aを速やかに水で洗い流すことができる。
- If the liquid
・モバイル端末60は、水と液肥A,B(液肥1,2)との混合液における水の体積及び液肥A,Bの体積を作業者が設定可能に構成されており、設定された水の体積及び液肥A,Bの体積をクラウド90へ送信する。そして、制御基板31は、水の体積及び液肥A,Bの体積をクラウド90から受信する。このため、作業者は、主流路11及び液肥ポンプ13,14が設置された圃場等へ行かなくても、手元のモバイル端末60で混合液における水の体積及び液肥A,Bの体積を設定可能である。したがって、水と液肥A,Bとの混合比を設定(変更)する際に、作業者が圃場等へ行く手間を省くことができる。
- The
・制御基板31は、流量センサ51により検出された水の流量と、受信した水の体積及び液肥A,Bの体積とに基づいて、受信した水の体積と液肥A,Bの体積との比で混合された混合液が供給ポート29A~29Cから供給されるように液肥ポンプ13,14を制御する。このため、農業指導員毎あるいは液肥メーカ毎に混合比の考え方が異なっていたとしても、所望の混合液における水の体積及び液肥A,Bの体積を作業者が設定するだけで、水と液肥A,Bとが所望の混合比で混合された混合液を供給ポート29A~29Cから供給することができる。したがって、作業者は、混合比の考え方の差異に応じて混合比を修正して設定する必要がなく、圃場等へ供給される混合液の水と液肥A,Bとの混合比を、所望の混合比に簡単に設定することができる。
- The
・制御基板31は、受信した水の体積と液肥Aの体積との比で混合された混合液が供給ポート29A~29Cから供給されるように液肥ポンプ13を制御する際に、流量センサ51により検出された水の流量に液肥Aの流量が比例するように液肥ポンプ13を制御する。このため、混合液の供給中に水の流量が変化したとしても、流量センサ51により検出された水の流量に液肥Aの流量を比例させることで、受信した水の体積と液肥Aの体積との比で混合された混合液を供給ポート29A~29Cから供給することができる。
- The
・モバイル端末60は、混合液を供給ポート29A~29Cから供給する際に主流路11に水を流通させる通水時間(通水期間)、及び水を流通させる通水量を作業者が設定可能に構成されており、設定された通水時間及び通水量をクラウド90へ送信する。そして、制御基板31は、通水時間及び通水量をクラウド90から受信する。このため、作業者は、主流路11液肥ポンプ13,14、及び制御ユニット30が設置された圃場等へ行かなくても、手元のモバイル端末60で、混合液を供給ポート29A~29Cから供給する際に主流路11に水を流通させる通水時間及び通水量を設定可能である。したがって、混合液を供給ポート29A~29Cから供給する時間(期間)及び量を設定(変更)する際に、作業者が圃場等へ行く手間を省くことができる。
- The
・制御基板31は、混合液を供給ポート29A~29Cから供給する際に主流路11に水を流通させた時間が通水時間になった時点、及び混合液を供給ポート29A~29Cから供給する際に流通した水の体積の合計が、受信した通水量になった時点のうち、早い方の時点で主流路11における水の流通を停止させ且つ液肥ポンプ13,14を停止する。このため、流量センサ51による水の流量の検出、及び通水時間の設定の一方が不適切であったとしても、適切な他方に基づいて優先的に主流路11における水の流通を停止させ且つ液肥ポンプ13,14を停止することができる。
- When supplying the mixed liquid from the
・モバイル端末60は、タンク25,26から主流路11までの配管21,23、配管22,24にそれぞれ液肥A,Bを充填して空気を除去する充填動作の実行又は非実行を作業者が設定可能に構成されている。モバイル端末60は、設定された充填動作の実行又は非実行をクラウド90へ送信し、制御基板31は、充填動作の実行又は非実行をクラウド90から受信し、充填動作の実行を受信した場合に、充填動作を実行するように液肥ポンプ13,14を制御する。このため、作業者が充填動作の実行を設定することにより、タンク25,26から主流路11までの配管21,23、配管22,24にそれぞれ液肥A,Bを充填して空気を除去することができる。したがって、水と液肥A,Bとの混合比を所望の混合比に正確に調節することができる。
- The
・主流路11において液肥ポンプ13,14により吐出された液肥A,Bが流入する位置と手動弁17A~17Cとの間から、配管27が分岐している。主流路11A~11Cには、主流路11A~11Cをそれぞれ開閉する手動弁17A~17Cが設けられ、配管27には、配管27を開閉する手動弁18が設けられている。したがって、液肥A,Bの充填動作を行う時に、手動弁17A~17Cにより主流路11A~11Cを閉じ、手動弁18により配管27を開くことにより、混合比が調節されていない液肥A,Bが圃場へ供給されることを避けることができる。
- A
なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。 Note that the above embodiment can be modified and implemented as follows. The same parts as those in the above embodiment are given the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
・モバイル端末60は、混合液を供給ポート29A~29Cから供給する際に主流路11に水を流通させる通水時間(通水期間)、及び水を流通させる通水量の一方のみを、作業者が設定可能に構成されていてもよい。
- When the
・液肥1,2の吐出量を検出し、検出された吐出量が吐出量S1,S2[L/min]になるように、それぞれ液肥ポンプ13,14のモータの回転速度をフィードバック制御することもできる。
・The discharge amount of the
・混合液の供給開始時に、流量センサ51により検出された水の流量Fw[L/min]を取得し、その後、水の流量Fwが一定であるとみなして、液肥1,2の吐出量S1,S2[L/min]を算出することもできる。こうした構成によれば、水と液肥A,Bとの混合比の精度は低下するものの、制御基板31の演算負荷を軽減することができる。
- At the start of supply of the mixed liquid, acquire the water flow rate Fw [L/min] detected by the
・混合液の供給直前(供給前)に、主流路11への通水、すなわち主流路11の洗浄を行うこともできる。要するに、タンク25,26(複数のタンク)のうちのタンク25(第1タンク)から液肥A(第1液肥)を汲み上げて混合部11a(第1流路)へ吐出させてから、タンク25と異なるタンク26(第2タンク)から液肥B(第1液肥と異なる第2液肥)を汲み上げて混合部11aへ吐出させるまでの間に、主流路11及び配管27(第2流路)へ水のみを流す洗浄動作を実行すればよい。
- Immediately before supplying the mixed liquid (before supply), it is also possible to supply water to the
・制御基板31(制御部)とクラウド90(サーバ)とが、アクセスポイント(中継点)を介して無線接続されていてもよい。また、モバイル端末60(端末)とクラウド90とが、アクセスポイントを介して無線接続されていてもよい。また、モバイル端末60及びクラウド90を使用せず、制御ユニット30が、混合液における水の体積及び液肥の体積を作業者が設定可能に構成されていてもよい。また、制御ユニット30が、洗浄運転の実行又は非実行、及び充填動作の実行又は非実行を、作業者が設定可能に構成されていてもよい。
- The control board 31 (control unit) and the cloud 90 (server) may be wirelessly connected via an access point (relay point). Furthermore, the mobile terminal 60 (terminal) and the
・手動弁15,17A~17C,18を電磁弁で構成し、これらの電磁弁を制御基板31により制御することもできる。こうした構成によれば、作業者は、主流路11、液肥ポンプ13,14、及び制御ユニット30が設置された圃場等へ行かなくても、手元のモバイル端末60で充填動作の実行を設定可能である。したがって、液肥A,Bを作業者が補充する必要がない場合は、充填動作を実行する際に、作業者が圃場等へ行く手間を省くことができる。なお、液肥A,Bの補充を、制御基板31により制御するように構成することもできる。この場合、作業者は、主流路11、液肥ポンプ13,14、及び制御ユニット30が設置された圃場等へ行かなくても、液肥A,Bの補充、ひいては液肥A,Bの充填動作を実行することができる。また、液肥供給システム10において、液肥A,Bの充填動作を実行する機能を、省略することもできる。
- The
・手動弁15,17A~17C,18を電磁弁(以下、「電磁弁17A~17C」、「電磁弁18」という)で構成し、これらの電磁弁を制御基板31により制御する場合に、以下のように洗浄運転(洗浄動作)を実行することもできる。すなわち、制御基板31は、電磁弁17A(第1弁)により主流路11Aを開かせ且つ電磁弁18により配管27を閉じさせた状態で、タンク25から液肥Aを汲み上げて主流路11Aへ吐出させてから、電磁弁17Bにより主流路11Bを開かせ且つ電磁弁18により配管27を閉じさせた状態で、タンク26から液肥Bを汲み上げて主流路11Bへ吐出させるまでの間に、電磁弁17A~17Cにより主流路11A~11Cを閉じさせ且つ電磁弁18により配管27を開かせた状態で、洗浄動作を実行するように液肥ポンプ13,14を制御する。こうした構成によれば、制御基板31は、圃場への液肥Aの供給、主流路11の洗浄動作、及び圃場への液肥Bの供給を、電磁弁17A~17C及び電磁弁18の制御を通じて一括して制御することができる。
- When the
・上記実施形態では、混合液の1回の供給動作について説明したが、モバイル端末60において、1日に実行する混合液の複数回の供給動作をプログラムしておくこともできる。その場合も、混合液の各供給動作について、水の体積及び液肥の体積を設定することができる。また、モバイル端末60において、1週間毎や1月毎に条件を変更して実行する混合液の供給動作をプログラムしておくこともできる。その場合も、混合液を供給する時期毎に、水の体積及び液肥の体積を設定することができる。
- In the above embodiment, a single supply operation of the mixed liquid has been described, but it is also possible to program a plurality of supply operations of the mixed liquid to be executed in one day in the
・主流路11、液肥ポンプ13,14、及び制御ユニット30の組が複数設置されており、1つのモバイル端末60により複数の組に対して水の体積及び液肥の体積を設定することもできる。
- A plurality of sets of the
10…液肥供給システム、11…主流路(第1流路)、11A…主流路(第1流路)、11B…主流路(第1流路)、11C…主流路(第1流路)、13…液肥ポンプ(ポンプ)、14…液肥ポンプ(ポンプ)、17A…手動弁(第1弁)、17B…手動弁(第1弁)、17C…手動弁(第1弁)、18…手動弁(第2弁)、20…水源、25…タンク(第1タンク、第2タンク)、26…タンク(第2タンク、第1タンク)、27…配管(第2流路)、28…サンプリングポート(排出ポート)、29…供給ポート、30…制御ユニット、31…制御基板(制御部)、34…電磁弁、51…流量センサ、60…モバイル端末(端末)、90…クラウド(サーバ)。 10... Liquid fertilizer supply system, 11... Main channel (first channel), 11A... Main channel (first channel), 11B... Main channel (first channel), 11C... Main channel (first channel), 13...Liquid fertilizer pump (pump), 14...Liquid fertilizer pump (pump), 17A...manual valve (first valve), 17B...manual valve (first valve), 17C...manual valve (first valve), 18...manual valve (second valve), 20... water source, 25... tank (first tank, second tank), 26... tank (second tank, first tank), 27... piping (second flow path), 28... sampling port (Exhaust port), 29... Supply port, 30... Control unit, 31... Control board (control unit), 34... Solenoid valve, 51... Flow rate sensor, 60... Mobile terminal (terminal), 90... Cloud (server).
Claims (7)
前記第1流路を開閉する第1弁と、
複数のタンクからそれぞれ液肥を汲み上げて前記第1流路へ吐出するポンプと、
前記ポンプを制御する制御部と、
前記第1流路において前記ポンプにより吐出された前記液肥が流入する位置と前記第1弁との間から分岐し、前記水及び前記液肥を前記圃場以外へ排出する排出ポートに接続された第2流路と、
前記第2流路を開閉する第2弁と、
前記第1流路を流通する前記水の流量を検出する流量センサと、
サーバと無線接続された端末と、を備え、
前記制御部は、前記複数のタンクのうちの第1タンクから前記液肥のうちの第1液肥を汲み上げて前記第1流路へ吐出させてから、前記第1タンクと異なる第2タンクから前記液肥のうち前記第1液肥と異なる第2液肥を汲み上げて前記第1流路へ吐出させるまでの間に、前記第1流路及び前記第2流路へ前記水のみを流す洗浄動作を実行するように前記ポンプを制御し、
前記制御部は、前記サーバと無線接続されており、
前記端末は、混合液における前記水の体積及び前記液肥の体積を作業者が設定可能に構成されており、設定された前記水の体積及び前記液肥の体積を前記サーバへ送信し、
前記制御部は、前記水の体積及び前記液肥の体積を前記サーバから受信し、前記流量センサにより検出された前記水の流量と、受信した前記水の体積及び前記液肥の体積とに基づいて、受信した前記水の体積と前記液肥の体積との比で混合された混合液が前記供給ポートへ供給されるように前記ポンプを制御する、液肥供給システム。 a first flow path connected to a supply port for supplying water and liquid fertilizer to the field;
a first valve that opens and closes the first flow path;
a pump that pumps up liquid fertilizer from each of the plurality of tanks and discharges it to the first flow path;
a control unit that controls the pump;
A second branch branching from between the first valve and a position where the liquid fertilizer discharged by the pump flows in the first flow path, and connected to a discharge port that discharges the water and the liquid fertilizer to a place other than the field. A flow path and
a second valve that opens and closes the second flow path;
a flow rate sensor that detects the flow rate of the water flowing through the first flow path;
Equipped with a server and a wirelessly connected terminal,
The control unit pumps up a first liquid fertilizer of the liquid fertilizer from a first tank of the plurality of tanks and discharges it into the first flow path, and then pumps up the liquid fertilizer from a second tank different from the first tank. Between the time when a second liquid fertilizer different from the first liquid fertilizer is pumped up and discharged into the first flow path, a cleaning operation is performed to flow only the water into the first flow path and the second flow path. controlling said pump to;
The control unit is wirelessly connected to the server,
The terminal is configured to allow an operator to set the volume of the water in the mixed liquid and the volume of the liquid fertilizer, and transmits the set volume of the water and the volume of the liquid fertilizer to the server,
The control unit receives the volume of the water and the volume of the liquid fertilizer from the server, and based on the flow rate of the water detected by the flow rate sensor and the received volume of the water and the volume of the liquid fertilizer, A liquid fertilizer supply system that controls the pump so that a mixed liquid mixed in a ratio of a volume of the received water to a volume of the liquid fertilizer is supplied to the supply port .
前記制御部は、前記通水期間及び前記通水量を前記サーバから受信し、前記混合液を前記供給ポートから供給する際に前記第1流路に前記水を流通させた期間が前記通水期間になった時点、及び前記混合液を前記供給ポートから供給する際に流通した前記水の体積の合計が、受信した前記通水量になった時点のうち、早い方の時点で前記第1流路における水の流通を停止させ且つ前記ポンプを停止する、請求項2に記載の液肥供給システム。 The terminal is configured such that an operator can set a water flow period during which the water is passed through the first flow path and a water flow rate during which the water is flowed when the mixed liquid is supplied from the supply port. , transmitting the set water flow period and the water flow amount to the server,
The control unit receives the water flow period and the water flow amount from the server, and determines that the period during which the water is distributed through the first channel when the mixed liquid is supplied from the supply port is the water flow period. and the time when the total volume of the water flowing when the mixed liquid is supplied from the supply port reaches the received water flow rate, whichever is earlier. 3. The liquid fertilizer supply system according to claim 2 , wherein the liquid fertilizer supply system stops water flow in and stops the pump.
前記制御部は、前記充填動作の実行又は非実行を前記サーバから受信し、前記充填動作の実行を受信した場合に、前記充填動作を実行するように前記ポンプを制御する、請求項1~3のいずれか1項に記載の液肥供給システム。 The terminal is configured to allow an operator to set execution or non-execution of a filling operation of filling the pipe from the tank to the first flow path with the liquid fertilizer and removing air, and Sending execution or non-execution of an action to the server;
Claims 1 to 3, wherein the control unit receives execution or non-execution of the filling operation from the server, and controls the pump to execute the filling operation when receiving the execution of the filling operation. The liquid fertilizer supply system according to any one of the above.
前記制御部は、前記第1弁により前記第1流路を開かせ且つ前記第2弁により前記第2流路を閉じさせた状態で、前記第1タンクから前記第1液肥を汲み上げて前記第1流路へ吐出させてから、前記第1弁により前記第1流路を開かせ且つ前記第2弁により前記第2流路を閉じさせた状態で、前記第2タンクから前記第2液肥を汲み上げて前記第1流路へ吐出させるまでの間に、前記第1弁により前記第1流路を閉じさせ且つ前記第2弁により前記第2流路を開かせた状態で、前記洗浄動作を実行するように前記ポンプを制御する、請求項1~4のいずれか1項に記載の液肥供給システム。 The first valve and the second valve are electromagnetic valves that are opened and closed under the control of the control unit,
The control unit is configured to pump up the first liquid fertilizer from the first tank and to pump the first liquid fertilizer into the first tank while causing the first valve to open the first flow path and causing the second valve to close the second flow path. After discharging into the first flow path, the second liquid fertilizer is discharged from the second tank while the first flow path is opened by the first valve and the second flow path is closed by the second valve. Between pumping up and discharging into the first flow path, the cleaning operation is performed with the first valve closing the first flow path and the second valve opening the second flow path. A liquid fertilizer supply system according to any one of claims 1 to 4 , wherein the liquid fertilizer supply system controls the pump to perform.
前記第1流路を開閉する第1弁と、a first valve that opens and closes the first flow path;
複数のタンクからそれぞれ液肥を汲み上げて前記第1流路へ吐出するポンプと、a pump that pumps up liquid fertilizer from each of the plurality of tanks and discharges it to the first flow path;
前記ポンプを制御する制御部と、a control unit that controls the pump;
前記第1流路において前記ポンプにより吐出された前記液肥が流入する位置と前記第1弁との間から分岐し、前記水及び前記液肥を前記圃場以外へ排出する排出ポートに接続された第2流路と、A second branch branching from between the first valve and a position where the liquid fertilizer discharged by the pump flows in the first flow path, and connected to a discharge port that discharges the water and the liquid fertilizer to a place other than the field. A flow path and
前記第2流路を開閉する第2弁と、a second valve that opens and closes the second flow path;
サーバと無線接続された端末と、A terminal wirelessly connected to the server,
を備え、Equipped with
前記制御部は、前記複数のタンクのうちの第1タンクから前記液肥のうちの第1液肥を汲み上げて前記第1流路へ吐出させてから、前記第1タンクと異なる第2タンクから前記液肥のうち前記第1液肥と異なる第2液肥を汲み上げて前記第1流路へ吐出させるまでの間に、前記第1流路及び前記第2流路へ前記水のみを流す洗浄動作を実行するように前記ポンプを制御し、The control unit pumps up a first liquid fertilizer of the liquid fertilizer from a first tank of the plurality of tanks and discharges it into the first flow path, and then pumps up the liquid fertilizer from a second tank different from the first tank. Among them, a cleaning operation is performed in which only the water is flowed into the first flow path and the second flow path between pumping up a second liquid fertilizer different from the first liquid fertilizer and discharging it into the first flow path. controlling said pump to;
前記第1弁及び前記第2弁は、前記制御部の制御により開閉される電磁弁であり、The first valve and the second valve are electromagnetic valves that are opened and closed under the control of the control unit,
前記制御部は、前記第1弁により前記第1流路を開かせ且つ前記第2弁により前記第2流路を閉じさせた状態で、前記第1タンクから前記第1液肥を汲み上げて前記第1流路へ吐出させてから、前記第1弁により前記第1流路を開かせ且つ前記第2弁により前記第2流路を閉じさせた状態で、前記第2タンクから前記第2液肥を汲み上げて前記第1流路へ吐出させるまでの間に、前記第1弁により前記第1流路を閉じさせ且つ前記第2弁により前記第2流路を開かせた状態で、前記洗浄動作を実行するように前記ポンプを制御し、The control unit is configured to pump up the first liquid fertilizer from the first tank and to pump the first liquid fertilizer into the first tank while causing the first valve to open the first flow path and causing the second valve to close the second flow path. After discharging into the first flow path, the second liquid fertilizer is discharged from the second tank while the first flow path is opened by the first valve and the second flow path is closed by the second valve. Between pumping up and discharging into the first flow path, the cleaning operation is performed with the first valve closing the first flow path and the second valve opening the second flow path. controlling said pump to perform;
前記制御部は、前記サーバと無線接続されており、The control unit is wirelessly connected to the server,
前記端末は、前記タンクから前記第1流路までの配管に前記液肥を充填して空気を除去する充填動作の実行又は非実行を作業者が設定可能に構成されており、設定された前記充填動作の実行又は非実行を前記サーバへ送信し、The terminal is configured to allow an operator to set execution or non-execution of a filling operation of filling the pipe from the tank to the first flow path with the liquid fertilizer and removing air, and Sending execution or non-execution of an action to the server;
前記制御部は、前記充填動作の実行又は非実行を前記サーバから受信し、前記充填動作の実行を受信した場合に、前記第1弁により前記第1流路を閉じさせ且つ前記第2弁により前記第2流路を開かせた状態で、前記充填動作を実行するように前記ポンプを制御する、液肥供給システム。The control unit receives execution or non-execution of the filling operation from the server, and when receiving the execution of the filling operation, causes the first valve to close the first flow path and causes the second valve to close the first flow path. A liquid fertilizer supply system that controls the pump to perform the filling operation with the second channel open.
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